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12019 Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center (EORC)

GCOM-C SGLIHDF5データ読込・処理方法

2019年10月7日地球観測研究センター(EORC)

資料4

2

はじめに

目的・GCOM-C SGLIプロダクト概要を知る・HDFデータの命名規則、構造、処理方法を知る

対象となる方・HDFデータ(MODIS含む)を初めて扱う方・下記のハンドブック*をまだ読んでいない方

* SGC-180024 気候変動観測衛星「しきさい」(GCOM-C)データ利用ハンドブック

本資料の注意点・プログラムの説明はMATLABを使用 → 言語依存の関数あり・提示しているプログラムはあくまで参考例です


3

本日の内容

GCOM-C SGLI 概要SGLI プロダクト陸域プロダクト (LST, NDVI)・概要・処理手順海域プロダクト (SST, CHLA)・概要・処理手順参考情報


4

GCOM-C SGLI概要

GCOM-C 概要


多波長光学放射計（SGLI : Second Generation Global Imager）

項目仕様打上日 2017年12月23日降交点通過地方太陽時

10時30分±15分

昇交点通過地方太陽時

22時30分±15分

軌道種別太陽同期準回帰軌道回帰日数 34日軌道高度 798km(赤道上)軌道傾斜角 98.6度設計寿命 5年

5

GCOM-C SGLI概要

可視・近赤外放射計部（VNR）


赤外走査放射計部（SGLI-IRS）

機能チャンネル数分解能走査幅

非偏光観測 11CH 250m1000m

1150km

偏光・多方向観測

2CH 1000m 1150km

機能チャンネル数分解能走査幅

短波長赤外観測

SWI : 4CH 250m(SW3)

1000m1400km

熱赤外観測

TIR : 2CH 250m500m

1000m

1400km

SGLI : Second generation GLobal ImagerVNR : Visible and Near Infrared Radiometer

IRS : Infrared ScannerSWI : ShortWave InfraredTIR : Thermal InfraRed

雲の下NG

夜NG 夜OK

雲の下NG

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GCOM-C SGLI概要

SGLI観測波長と分解能


チャンネル中心波長波長幅信号レベル分解能*VNR, SWI: nm , TIR: μm Lstd Saturation Level

VN1～SW4 : W/m2/str/μm , T1,T2 : K m

可視・近赤外放射計部（SGLI-VNR）

非偏光観測機能

VN1 379.9 10.6 60 240-241 250 (※2)VN2 412.3 10.3 75 305-318VN3 443.3 10.1 64 457-467VN4 490.0 10.3 53 147-150VN5 529.7 19.1 41 361-364VN6 566.1 19.8 33 65-96VN7 672.3 22.0 23 69-70VN8 672.4 21.9 25 213-217VN9 763.1 11.4 40 351-359VN10 867.1 20.9 8 37-38VN11 867.4 20.8 30 305-306

偏光観測機能

P1 672.2 20.6 25 295-315 1000P2 866.3 20.3 30 396-424

赤外走査放射計部（SGLI-IRS）

SWI偏光観測機能

SW1 1050 21.1 57 289.2 1000SW2 1390 20.1 8 118.9SW3 1630 195.0 3 50.6 250 (※2)SW4 2210 50.4 1.9 21.7 1000

TIR観測機能

T1 10.8 (※1) 0.75 (※1) 300 - 250 (※3)T2 12.0 (※1) 0.76 (※1) 300 -

※1：熱赤外の波長はμm単位※2：沿岸域を除く海上および極域では1km分解能も可とする※3：陸域・沿岸域を除く外洋や極域では、500m, 1kmに切り替えることが可能

B : 450-495G : 495-570R : 620-750

7

GCOM-C SGLI概要

SGLI観測波長と主なプロダクト


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GCOM-C SGLI概要

観測範囲 (昼、降交軌道(Descending))


日本付近：同一箇所は約2.5日に1回程度の観測観測off校正運用RAWデータ

250m分解能500m分解能

1000m分解能

ex) VNR/ NP 07/ 01/ 2019 DESCENDING

9

GCOM-C SGLI概要

観測範囲 (夜、昇交軌道(Ascending))


日本付近：同一箇所は約2.5日に1回程度の観測観測off校正運用RAWデータ

250m分解能500m分解能

1000m分解能

ex) VNR/ NP 07/ 01/ 2019 ASCENDING

10

GCOM-C SGLI概要

まとめ・打ち上げ日は2017年12月23日。観測開始は2018年1月1日。・GCOM-Cの撮影時刻は…

・降交点地方太陽時：10:30±15分・昇交点地方太陽時：22:30±15分

・VNR, IRS共に、雲の下を観測することはできない(全プロダクト)

・VNRは、夜は観測できない(今回の対象プロダクト：RSRF, NDVI, CHLA)

・IRS（TIR : 熱赤外）は、夜も観測可能(今回の対象プロダクト：LST,SST)

・日本域における観測頻度は、約2.5日に1回程度。


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SGLI プロダクト：レベル


レベル

Level-1A レベル0 データを入力として以下の処理を施したプロダクト。・重複パケットの削除。欠損パケットのダミーデータによる補間。・シーンの編集・切り出し（前後オーバラップを考慮）・ラジオメトリック補正情報の算出・付加・幾何学情報の算出・付加・パケット欠損情報、品質情報の付加

Level-1B レベル1A プロダクトを入力とし、以下の処理を施したプロダクト。・ラジオメトリック補正・幾何補正及びL1B 基準座標系へリサンプリング・波長バンド毎の幾何情報や使用した校正情報等を付加またはレベル１B プロダクトを入力とし、低解像度へリサンプリングしたプロダクト

Level-2 レベル1B プロダクトやレベル2プロダクトを主要な入力とし、各種物理量を算出したプロダクト。出力領域はレベル1Bと同じ「シーン」、全球（等面積格子）、「タイル」（全球を緯度経度１０度毎に分割したもの）で、空間分解能はシーン、タイルが250m/1km、全球が4km(1/24 度)のものがある。また、全球及びタイル形式は、等面積格子上でモザイク処理したプロダクト(モザイクプロダクト)を含む。

Level-2統計

レベル2のタイルプロダクトを入力とし、領域定義は変更せずに、8日間、1ヵ月分の時間統計処理あるいは雲域除去処理を施したもの。

Level-3 レベル2プロダクト（全球・タイル）を入力とし、全球を出力領域として空間(1/12度、1/24度)及び時間（1日、8日、1ヵ月）統計処理を施したプロダクト。

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SGLI プロダクト：一覧 (1/2)


分野プロダクト [ID*1] 定義単位

輝度 Level-1A [VNR/IRS/POL] 定義：センサ出力値(デジタルカウント値) 無次元

Level-1B [VNR/IRS/POL] 校正済みの放射輝度(シーン・パス状の基準座標投影) W/m2/um/sr

LTOA 大気上端(TOA)放射輝度 W/m2/um/sr

LCLR 大気上端(TOA)放射輝度のうち晴天画素のみを残したもの W/m2/um/sr

陸大気補正済陸域反射率 [RSRF] 大気中の気体分子やエアロゾル粒子による光の散乱・吸収の効果を取り除き、地表面相当の反射率に補正したもの(雲検知含む)。8日・月データでは方向性の補正を行う

無次元

植生指数 [VGI_(NDVI/EVI_)] 植生の被覆や活性などを示す指数：NDVIとEVI 無次元

地上部バイオマス [AGB_] 植生の地上部の乾燥重量 t/ha

植生ラフネス指数 [AGB_(VRI_)] SGLI の多方向観測による植生の立体構造の違いを示す指数無次元

カゲ指数 [VGI_(SDI_)] スペクトル情報を用いた植生の陰影の割合を示す指数無次元

光合成有効放射吸収率 [LAI_(FPAR)] 植生が吸収する光合成有効放射(PAR)の割合無次元

葉面積指数 [LAI_] 単位面積あたりの植生の葉の片面の総面積無次元

地表面温度 [LST_] 地表面の温度 Kelvin

海洋正規化海水射出放射輝度[NWLR(L***)] *** is wavelength.

海面から射出する放射輝度(雲検知含む) W/m2/str/um あるいは1/sr

大気補正パラメータ[NWLR(T***)] *** is wavelength.

大気散乱などの影響を推定するために用いるエアロゾル光学的厚さや波長特性などの情報

無次元

光合成有効放射 [NWLR(PAR_)] 植物プランクトンが潜在的に光合成へ利用できる波長400－700nmの海面入射光量の海面における1 日あたりの積算値

Ein/m2/dayまたはmol photons/m2/day

クロロフィルa 濃度 [IWPR(CHLA)] 植物プランクトンの主要な光合成色素濃度の表層における濃度 mg/m3

懸濁物質濃度 [IWPR(TSM_)] 水中表層の懸濁物質量を単位水あたりの乾燥重量で表したもので、プランクトンなどの有機物と土壌などの無機物の合わせたもの

g/m3

有色溶存有機物吸光係数 [IWPR(CDOM)] 波長412nmにおける表層の水に溶解している有機物による光吸収係数 1/m

海面水温 [SSTD/SSTN(SST_)] 海面の(バルク)温度(雲検知含む) degC

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SGLI プロダクト：一覧 (2/2)


分野プロダクト [ID*1] 定義単位

大気雲フラグ･タイプ [CLFG] 雲タイプ及び雲相(水滴・氷晶)の分類を含む雲識別フラグ無次元

雲種別雲量 [CLPR(CFR*)]* is the No. of the ISCCP classes

国際衛星雲気候計画ISCCP の分類(雲生成高度と光学的厚さで分類した9タイプが定義されている)に基づく雲タイプ別の雲量

%

雲頂温度･高度[CLPR(CLTT/CLTH)]

雲頂の温度及び高度温度[K]，高度[km]

水雲光学的厚さ･粒径[CLPR(COTW/CERW)]

水雲の光学的厚さと雲粒の有効半径厚さ[‐]，粒径[mm]

氷晶雲光学的厚さ [CLPR(COTI)] 氷雲の光学的厚さ無次元

海洋上エアロゾル[ARNP(AOTO/AAEO)]

可視・近赤外域反射率を用いて推定した海洋上エアロゾルの光学的厚さ(τ)、オングストローム指数(粒子の大小)及びエアロゾル種別

無次元

陸上エアロゾル(近紫外)[ARNP(AOTL/AAEL)]

近紫外域反射率を用いて推定した陸上エアロゾルの光学的厚さ(τ)及び光吸収係数等無次元

陸上エアロゾル(偏光)[ARPL(AOTP/AAEP/ASSA)]

偏光観測を用いて推定したエアロゾル光学的厚さ(τ)及びオングストローム指数無次元

雪氷積雪･海氷分布 [SICE] 積雪・海氷域分布(雲検知含む) 無次元

オホーツク海海氷分布 [OKID] 雲域識別を含むオホーツク海周辺の海氷域分布無次元

雪氷面温度 [SIPR(SIST)] 積雪・海氷表面の温度 Kelvin

浅層積雪粒径 [SIPR(SGSL)] 波長865nmの反射率をもとに抽出する積雪の浅い層に存在する氷結晶の粒径 μm

統計 Level-2 タイル時間統計 SGLI Level-2(L2)の陸域および雪氷分野のタイル形式の地球物理量(GV)プロダクトの時間統計を取ったもの L2プロダクトに同じ

LTOA タイルモザイク Level-2(L2)タイル形式の大気上端(TOA)放射輝度(8日間ないし1ヵ月間分)を入力として雲域を除去した晴天域TOA放射輝度プロダクト

L2プロダクトに同じ

RSRF タイル時間統計大気補正済み陸域反射率(RSRF)の時間統計 (角度依存性を考慮済み) 無次元

Level-3 全球空間統計 Level-2(L2)の一日単位の地球物理量(GV)の空間解像度を落とし統計量を取ったプロダクト L2プロダクトに同じ

Level-3 全球時間統計 Level-3(L3)の空間統計量(8日ないし1か月分)を入力として時間統計を取ったプロダクト L2プロダクトに同じ

Level-3 全球マップ Level-3(L3)の空間・時間統計量を地図投影したプロダクト L2プロダクトに同じ

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SGLI プロダクト：処理フロー


L1B大気上端放射輝度投影手法: シーン

LTOA大気上端放射輝度投影手法: タイル

RSRF大気補正済み陸域反射率

投影手法: タイル

LST_地表面温度


VGI_(NDVI)正規化植生指数


SSTD/N (SST_)海面水温

投影手法: シーン

NWLR正規化海水射出放射輝度


IWPR(CHLA)クロロフィルα濃度


シーン→タイル変換

大気補正(大気の散乱光や吸収の影響を補正して、地表面や海面の放射量を推定する処理)

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SGLI プロダクト


まとめ・使用するプロダクトは、主にレベル2プロダクト以上のプロダクト。・プロダクト種別により、データの投影手法が異なる。・レベル2プロダクトの投影形式は以下の3種類。

「タイル」「シーン」「全球4km」

・レベル2統計プロダクトは、「タイル」(陸、雪氷)データのみ→ 「タイル」の統計プロダクトは分解能250m

・「シーン」(海)の統計プロダクトはレベル3全球(1/24度分解能)プロダクトとなる→「シーン」の統計プロダクトは分解能が落ちる

・LTOA（大気上端放射輝度）と異なり、RSRFは大気補正が適用されている

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陸域プロダクト概要(1) RSRF：大気補正済陸域反射率


概要

RSRF VN11 サンプルデータ(EORC HPより)

項目内容投影手法タイル分解能 250m単位無次元格納データ各バンド反射率データサイズ 4800 × 4800ピクセルマスク雲域推奨カラーレンジ 0 – 1

(線形目盛)

1ファイルに全バンドの反射率が

格納されている

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陸域プロダクト概要(2) LST_：地表面温度


LST サンプルデータ(EORC HPより)

概要項目内容投影手法タイル分解能 250m単位 K主な格納データ地表面温度データサイズ 4800 × 4800ピクセルマスク雲域・海域推奨カラーレンジ 203.5 – 333.15

(線形目盛)

18

陸域プロダクト概要(3) VGI_(NDVI)：正規化植生指数


NDVI サンプルデータ(EORC HPより)

概要項目内容投影手法タイル分解能 250m単位無次元主な格納データ

正規化植生指数(NDVI)拡張植生指数(EVI)

データサイズ 4800 × 4800ピクセルマスク雲域・海域推奨カラーレンジ 0 – 1

(線形目盛)

19

陸域プロダクト概要(4) 時間統計プロダクト


概要

NDVI サンプルデータ：8日統計平均(EORC HPより)

項目内容投影手法タイル分解能 250m単位無次元主な格納データ

レベル2プロダクトタイルに準拠

データサイズレベル2プロダクトタイルに準拠

マスクレベル2プロダクトタイルに準拠

推奨カラーレンジ

レベル2プロダクトタイルに準拠

ファイルがバンド(または物理量)別に

分離・保存されている

20

陸域プロダクト概要


まとめ・RSRFは、1つのファイルに全バンドのデータが格納されている。・1つのファイルに、複数の物理量が含まれる場合がある。

(例 VGI_は、NDVIとEVIの2種類のデータが含まれる)・時間統計プロダクトは、ファイルがバンド(or 物理量)別に分離/保存されている

21

陸域プロダクト処理手順(1) ファイル名命名規則


1D : 1日8D : 8日1M : 1ヵ月

タイル番号(T0529等)

プロダクトID(LST_等)

Q : 250m K : 1000mF : 1/24 degC : 1/12 deg

22

陸域プロダクト処理手順(2) タイル


関東付近のタイル番号 → T0529Lat = Lat0

Lon = Lon0*cos(Lat0)

10de

g毎18

分割

10deg毎36分割

vvhh

23

陸域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込


% ■ 属性情報表示FNAME = 'GC1SG1_20180905D01D_T0529_L2SG_LST_Q_0101.h5’Info = h5info(FNAME);disp({Info.Groups.Name}’);

disp({Info.Groups(3).Datasets.Name}’);

'E01''E02''LST''QA_flag'

'/Geometry_data''/Global_attributes''/Image_data'/Level_1_attributes''/Processing_attributes'

属性情報から、必要なプロダクト

指定のための情報を取得

24

陸域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込


% ■ HDF読込・表示Data0 = h5read(FNAME,'/Image_data/LST')';imagesc(Data0);

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500 DN値の画像

25

陸域プロダクト処理手順(4) 物理量変換


'Error_DN''Minimum_valid_DN''Maximum_valid_DN''Slope''Offset''Data_description''Unit''Mask_for_statistics'

% ■ 属性情報表示disp({Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes.Name}’);

% ■ 情報取得Err_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(2).Value;Min_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(2).Value;Max_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(3).Value;Slope = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(4).Value;Offset = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(5).Value;

DN値から物理量（地表面温度）に変換するための

パラメータを取得

26

陸域プロダクト処理手順(4) 物理量変換


500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

250

260

270

280

290

300

310

% ■ 物理量変換Data1 = double(Data0);Data1(Data0 == Err_DN) = NaN;Data1(Data0 <= Min_DN |...

Data0 >= Max_DN) = NaN;Data1 = double(Slope)*Data1+...

double(Offset);

% ■ 画像表示imagesc(Data1);colorbar;colormap jet;

物理量（地表面温度）の画像

不適合データは欠損値(NaN)に置き換え浮動少数点に変換

27

陸域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)


% ■ 属性情報表示disp({Info.Groups(3).Datasets(4).Attributes.Name}')

% ■ QA flagの情報表示disp(strrep(Info.Groups(3).Datasets(4).Attributes(6).Value{1},';',newline));

'Error_DN'Minimum_valid_DN''Slope''Maximum_valid_DN''Offset''Data_description''Unit''Mask_for_statistics'

0: Snow1: Sensor zenith angle > 332: Sensor zenith angle > 433: TR1 < 0.64: RES > 1[K]5: RES > 2[K]6: TS out of range7: Cloudy8: land/water flag(0=land/1=water)9: no input data10-15: Spare

信頼性のフラグを確認、取得

例：RES > 2K(連立方程式導出後

残差が2K以上)

28

陸域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用 (必要に応じて)


% ■ 信頼性の高いデータ取得QA_flag = h5read(FNAME,'/Image_data/QA_flag')';reliable = double(~bitget(QA_flag,6,'uint16'));reliable(reliable == 0) = NaN;

% ■ 画像表示figure; imagesc(Data1);colormap jet;colorbar;figure; imagesc(Data1.*reliable);colormap jet;colorbar;

信頼性の低いデータ(誤差が2K以上の点)

を削除、表示

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500250

260

270

280

290

300

310

320

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

250

260

270

280

290

300

310

320

30

陸域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ計算


参考例 (タイル番号：T0529、分解能250m)% ■ 関心領域投影前緯度経度LatRef = linspace( 40, 30,4800);LonRef = linspace(110,120,4800); LLroi.Lat = LatRef'*ones(1,4800) ;LLroi.Lon = 1./cos(LatRef'*pi/180)*LonRef;

% ■ 散布画像表示scatter(LLroi.Lon(:),LLroi.Lat(:),1);grid;

タイルの位置から、投影後の(緯度)経度を計算

31

陸域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影


% ■ データの抽出ROI.Lat = [ 35.33 35.81];ROI.Lon = [139.53 140.35];IDX = find(LLroi.Lat >= ROI.Lat(1)-0.05 &...

LLroi.Lat <= ROI.Lat(2)+0.05 &...LLroi.Lon >= ROI.Lon(1)-0.05 &...LLroi.Lon <= ROI.Lon(2)+0.05);

% ■ 出力グリッドDDeg = 10/4800;Latg = max(LLroi.Lat(IDX)):-DDeg:min(LLroi.Lat(IDX));Long = min(LLroi.Lon(IDX)): DDeg:max(LLroi.Lon(IDX));[LLg.Lat,LLg.Lon] = ndgrid(Latg,Long);

% ■ 離散データを投影F = scatteredInterpolant(LLroi.Lat(IDX),...

LLroi.Lon(IDX),...Data1(IDX));

Data2 = F(LLg.Lat,LLg.Lon);

% ■ 画像表示imagesc(Data2,[300 320]);colorbar;colormap jet;

50 100 150 200 250 300

50

100

150

200

300

302

304

306

308

310

312

314

316

318

320

300

302

304

306

308

310

312

314

316

318

320

緯度経度投影前（一部）

緯度経度投影後（一部）

32

陸域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影


緯度経度投影前（全体）(EQA : sinusoidal EQual Area)

緯度経度投影後（全体）(EQR : EQuiRectangular)

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陸域プロダクト処理手順(8) RGBカラー合成例 (RSRF)


RGB合成画像 (2019年4月1日関東近辺)

B : Rs_VN03

G : Rs_VN05

R : Rs_VN08

RGB合成

34

陸域プロダクト処理手順(9) 時間統計プロダクトの利用


例：RV03に格納されているデータ・Rs_VN03_AVE・ Rs_VN03_Date・ Rs_VN03_MAX・ Rs_VN03_MIN・ Rs_VN03_Ninput・ Rs_VN03_Nused・ Rs_VN03_QA_flag・ Rs_VN03_RMS・ Rs_VN03_c0・ Rs_VN03_c1・ Rs_VN03_c2

RV03統計データ画像 (2019年4月平均関東近辺)

500 1000 1500 2000

35

陸域プロダクト処理手順(9) 時間統計プロダクトの利用：RGBカラー合成例


RGB合成画像 (2019年4月平均関東近辺)

B : Rs_VN03_AVE

RGB合成G : Rs_VN05_AVE

R : Rs_VN08_AVE

36

陸域プロダクト処理手順


まとめ・陸域プロダクトの投影手法は、主に「タイル」・「タイル」データには、緯度経度データは含まれていない

→緯度経度データはタイル番号から計算する必要がある・データのDN値は、属性情報記載の以下の情報を用いて物理量へ変換する

'Error_DN‘'Minimum_valid_DN‘'Maximum_valid_DN‘'Slope‘'Offset’

・RSRFを利用して、トゥルーカラーに近い画像を生成できる。(さらにきれいにしたい場合は、参考情報[5]等を参照)

37

海域プロダクト概要(1) SSTD/SSTN(SST_)：海面水温


概要項目内容投影手法シーン分解能 250m単位 degC主な格納データ

海面水温

データサイズ約8000×5000ピクセルマスク雲域・陸域推奨カラーレンジ -5 ～ 35 (線形目盛)

日中(SSTD)と夜(SSTN)のファイルは別々

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海域プロダクト概要(2) IWPR(CHLA)：クロロフィルa濃度


概要項目内容投影手法シーン分解能 250m単位 mg/m3主な格納データ

CHLA : クロロフィルa 濃度TSM_ : 懸濁物質濃度CDOM : 有色溶存有機物吸光係数

データサイズ約8000×5000ピクセルマスク雲域・陸域推奨カラーレンジ

0.01 ～ 100(対数目盛)

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海域プロダクト処理手順(1) ファイル名命名規則


パス番号(3桁)シーン番号(2桁)(04610等)

プロダクトID(SSTD等)

Q : 250m K : 1000mF : 1/24 degC : 1/12 deg

40

海域プロダクト処理手順(2) シーン


パス番号の定義・パス番号は衛星が昇交点から北極、南極を通過して再び昇交点に到達するまでを

単位として、回帰周回数まで隣接軌道間隔で、西向きに順番に地上軌跡に番号を付加する。

・GCOM-C の回帰日数(同一の軌道まで戻るまでに要する日数)は34 日であり、1 回帰の周回数は485 となる。

41

海域プロダクト処理手順(2) シーン


シーン番号の定義・昇交点を起点とした衛星の1 周回を24 分割した番号とし、周回ごとに定義。・昇交点以降、観測時刻の最も早い時刻のシーン番号を01 とし、以降、シーンごと

に1 ずつ増やす。

-150 -100 -50 0 50 100 150

Longitude [deg]

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

Lat

itude

[de

g] 12

34

567

89

1011

1213

1415

1617

181920

2122

2324

図パス番号60の場合の分割された領域

42

海域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込


% ■ 属性情報表示FNAME = 'GC1SG1_201809050115H04610_L2SG_SSTDQ_0170.h5'Info = h5info(FNAME);disp({Info.Groups.Name}’);

disp({Info.Groups(3).Datasets.Name}’);

'Line_tai93''QA_flag''SST'

'/Geometry_data''/Global_attributes''/Image_data'/Level_1_attributes''/Processing_attributes'

属性情報から、必要なプロダクト

指定のための情報を取得

43

海域プロダクト処理手順(3) データ構造及び読込


% ■ HDF読込・表示Data0 = h5read(FNAME,'/Image_data/SST’)';imagesc(Data0);

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

DN値の画像

44

海域プロダクト処理手順(4) 物理量変換


'Data_description''dim0''dim1''Error_DN''Land_DN''Cloud_error_DN''Retrieval_error_DN''Maximum_valid_DN''Minimum_valid_DN''Mask_for_statistics''Slope''Offset''Spatial_resolution''Spatial_resolution_unit''Unit'

% ■ 属性情報表示disp({Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes.Name}’);

% ■ 情報取得Err_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(4).Value;Min_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(9).Value;Max_DN = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(8).Value;Slope = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(11).Value;Offset = Info.Groups(3).Datasets(3).Attributes(12).Value;

DN値から物理量（地表面温度）に変換するための

パラメータを取得

45

海域プロダクト処理手順(4) 物理量変換


% ■ 物理量変換Data1 = double(Data0);Data1(Data0 == Err_DN) = NaN;Data1(Data0 <= Min_DN |...

Data0 >= Max_DN) = NaN;Data1 = double(Slope)*Data1+...

double(Offset);

% ■ 画像表示imagesc(Data1);colorbar;colormap jet;

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

700010

15

20

25

30

不適合データは欠損値(NaN)に置き換え浮動少数点に変換

46

海域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)


% ■ 属性情報表示disp({Info.Groups(3).Datasets(2).Attributes.Name}')

% ■ QA flagの情報表示disp(strrep(Info.Groups(3).Datasets(2).Attributes(2).Value{1},',',newline));

'Error_DN''Data_description''Maximum_valid_DN''Minimum_valid_DN''Slope''Offset''Spatial_resolution''Spatial_resolution_unit''Unit'

Bit-0:nodata1:land2:Rejected by QC3:Retrieval error4:No data(TIR1)5:No data(TIR2)6-7:no

8: 0: nighttime or no visible data1: daytime

9-10:no11:unknown (clear/cloudy)12:cloudy13:acceptable (possibly cloudy)14:good15: 0 : unreliable (inland/too close to land)

1 : reliable

信頼性のフラグを確認、取得

47

海域プロダクト処理手順(5) QA flagの適用(必要に応じて)


% ■ 信頼性の高いデータ取得QA_flag = h5read(FNAME,'/Image_data/QA_flag')';reliable = double(bitget(QA_flag,16,'uint16'));reliable(reliable == 0) = NaN;

% ■ 画像表示figure; imagesc(Data1);colormap jet;colorbar;figure; imagesc(Data1.*reliable);colormap jet;colorbar;

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

10

15

20

25

30

通常のデータ信頼性が高いデータのみ

信頼性の高いデータのみを抽出、表示

48

海域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ取得


% ■ 緯度経度データ読込/リサンプリングデータ補間FNAME = 'GC1SG1_201809050115H04610_L2SG_SSTDQ_0170.h5';Lat = h5read(FNAME,'/Geometry_data/Latitude')';Lat_r = double(h5readatt(FNAME,'/Geometry_data/Latitude','Resampling_interval'));Lon = h5read(FNAME,'/Geometry_data/Longitude')';Lon_r = double(h5readatt(FNAME,'/Geometry_data/Longitude','Resampling_interval'));[X ,Y ] = meshgrid(1:Lat_r:Lat_r*size(Lat,2),...

1:Lat_r:Lat_r*size(Lat,1));[Xq,Yq] = meshgrid(1:size(Data0,2),1:size(Data0,1));LLroi.Lat = interp2(X,Y,double(Lat),Xq,Yq);LLroi.Lon = interp2(X,Y,double(Lon),Xq,Yq);

シーンのファイルにはリサンプリング(典型値：

10ピクセル毎)された緯度経度データが保存されている

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

100

200

300

400

500

600

700

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

100

200

300

400

500

600

700緯度データ例経度データ例

※ MATLAB interp2の説明はこちら → https://jp.mathworks.com/help/matlab/ref/interp2.html

49

海域プロダクト処理手順(6) 緯度経度データ取得 (内挿方法の注意点)


1 2 3

4 5 6

7 8 9

line

pixel

元配列

双線形内挿(interval=10)

正誤

1

4

2

5

0

0

1

4

2

5

0

0

赤枠は元配列の値

左上を基準とし、隣接画素を線形で内挿する(言語、関数次第で「誤」の

補間になってしまう関数有！注意)

50

海域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影


% ■ 一部のデータを抽出IDX_X = [4601 4800];IDX_Y = [1551 1750];LLroi.Lat = LLroi.Lat(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));LLroi.Lon = LLroi.Lon(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));Data1 = Data1(IDX_X(1):IDX_X(2),IDX_Y(1):IDX_Y(2));

% ■ 投影後緯度経度グリッドの作成DDeg = 10/4800;ROI.LatLim = [min(LLroi.Lat(:)) max(LLroi.Lat(:))];ROI.LonLim = [min(LLroi.Lon(:)) max(LLroi.Lon(:))];Latg = ROI.LatLim(2):-DDeg: ROI.LatLim(1);Long = ROI.LonLim(1): DDeg: ROI.LonLim(2);[LLg.Lat,LLg.Lon] = ndgrid(Latg,Long) ;

% ■ 離散データを投影F = scatteredInterpolant(LLroi.Lat(:),LLroi.Lon(:),Data1(:));Data2 = F(LLg.Lat,LLg.Lon);

% ■ 画像表示figuresubplot(2,1,1);imagesc(Data1,[24 31]);colorbar;colormap jet;subplot(2,1,2);imagesc(Data2,[24 31]);colorbar;colormap jet;

50 100 150 200

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200 24

25

26

27

28

29

30

31

50 100 150 200 250 300

50

100

150

200

24

25

26

27

28

29

30

31

緯度経度投影前

緯度経度投影後

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 1100010

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

51

海域プロダクト処理手順(7) 緯度経度投影


緯度経度投影前（全体）緯度経度投影後（全体）(EQR : EQuiRectangular)

52

海域プロダクト処理手順


まとめ・海域プロダクトの投影手法は、主に「シーン」・「シーン」データの撮影場所は、パス番号(1-485),シーン番号(1-24)から特定する・「シーン」データには、緯度経度データが含まれている・データのDN値は、属性情報記載の以下の情報を用いて物理量へ変換する

'Error_DN‘'Minimum_valid_DN‘'Maximum_valid_DN‘'Slope‘'Offset'

53

おわりに


GCOM-C SGLI・19バンドでの観測＆各バンドから計算された多くの物理量を公開している。・プロダクトには陸、海、大気、雪氷、統計プロダクトがある。・プロダクト種類等によって処理・投影方法が異なる

陸域プロダクト(RSRF, LST, NDVI)・プロダクト投影方法は「タイル」。プロダクトに緯度経度情報は含まれない。・分解能250mのレベル2タイル統計プロダクトがある。

海域プロダクト (SST, CHLA)・プロダクト投影方法は「シーン」。プロダクトに緯度経度情報が含まれている。・レベル2と同分解能の統計プロダクトはない。レベル3の統計プロダクトはあるが、

分解能が落ちる・投影方法が異なる。

54

参考情報


[1] 標準プロダクト＆アルゴリズム (GCOM-C HP)https://suzaku.eorc.jaxa.jp/GCOM_C/data/product_std_j.html

[2] SGC-180024 気候変動観測衛星「しきさい」(GCOM-C)データ利用ハンドブックhttps://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/GCOM-C_SHIKISAI_Data_Users_Handbook_jp.pdf

[3] SGC-180020 SGLI レベル1プロダクトフォーマット説明書https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Level1_Product_Format_Description_jp.pdf

[4] SGC-180022 SGLI 高次プロダクトフォーマット説明書https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Higher_Level_Product_Format_Description_jp.pdf

[5]トゥルーカラー再現画像の利用について (気象庁HP)https://www.jma-net.go.jp/sat/himawari/TCR.html

https://suzaku.eorc.jaxa.jp/GCOM_C/data/product_std_j.html

https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/GCOM-C_SHIKISAI_Data_Users_Handbook_jp.pdf

https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Level1_Product_Format_Description_jp.pdf

https://gportal.jaxa.jp/gpr/assets/mng_upload/GCOM-C/SGLI_Higher_Level_Product_Format_Description_jp.pdf

https://www.jma-net.go.jp/sat/himawari/TCR.html

gcom-c sgli hdf5データ読込・処理方法...10.3 53 147-150 vn5 529.7 19.1 41 361-364 vn6 566.1...

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